研究性學習論文

研究性學習論文——教室里CO2濃度的測量作者：侯天成班級：唐山市第一中學高二（17）班學科類別：社會科學

【摘要】在當今世界，由于工業(yè)的飛速發(fā)展，全世界每年向大氣排放的CO2達數(shù)億噸，使大氣CO2濃度大幅度提高。由此引起了許多環(huán)境問題，大家熟悉的“溫室效應”便是其中最嚴重的一個。而且CO2在人體內對血氣有佷大關系：血氣：二氧化碳分壓＜50mmHg，氧分壓＞50mmHg，血氧飽和度＞85%，此時為正常。血氣:氧分壓30－50mmHg，血氧飽和度60－80%二氧化碳分壓50－70mmHg，為中度缺氧。血氣：氧分壓＜30mmHg,血氧飽和度＜60%，二氧化碳分壓＞70mmHg，為重度缺氧。當二氧化碳分壓＞70mmHg以上，致呼吸中樞對CO2失去敏感時，缺氧就成為興奮呼吸的主要因素?？梢奀O2濃度對人體健康有較大關系。那么，我們學校有沒有此類似問題呢？平時，在教室里，由于學生人數(shù)較多，加之學習緊張，機體耗氧量便大大增加，呼出的CO2自然增加了不少，而CO2是保溫氣體，使得教室又悶又熱，影響了學習的效率，上課睡覺便是一個好例子。為了能夠知道教室里CO2濃度，我們決定對此進行研究。【關鍵詞】CO2,濃度，化學實驗【創(chuàng)新點】運用化學實驗的方式進行研究，理論與實踐相結合?！菊n題目標】通過實驗，掌握一些測量氣體的方法。學會對實驗中相關數(shù)據(jù)和資料進行處理和分析。通過對教室不同時段CO2濃度的測量和對比，能夠使同學們認識到降低教室CO2濃度的重要性，使同學們注意，從而提高學習的效率。一、課題研究方法通過在圖書館和網上查找，以及在老師的指導下，我們尋找到了一種測定CO2濃度的方法，于是開始做實驗。二、課題實驗過程1、首先準備實驗所需的器具和藥品：容量為20ml的針筒，試管，橡皮，配制濃度約0.002mol/L的稀氨水，酚酞試液。我們分三組進行實驗，第一組測量教室里沒人時CO2濃度，第二組測量教室里人數(shù)約為30人時CO2濃度，第三組測量教室里人來齊時CO2濃度。2．1實驗大致過程：首先配制溶液，往稀氨水中滴少量的酚酞，使氨水變紅，然后用針筒吸取2ml的紅色氨水，再吸進教室空氣18ml直到針筒的最大容量，之后用橡皮封住針嘴，再搖晃，使針筒里空氣的CO2充分與氨水反應，然后把針筒里空氣放掉，再重新吸入新空氣進行反應，如此反復吸氣反應，直到針筒中氨水的紅色消失。2．2反應過程如下：2NH3.H2O+CO2==(NH4)2CO3+H2O12×10-3L×2×10-3mol/Ln(CO2所以：n(CO2)=0.5×2×10-3L×2×10-3=2×10-6mol把氣體摩爾體積近似看成22.4L/molV（CO2）=22.4L/mol×2×10-6mol=4.48×10-7所以：CO2的體積分數(shù)V=V(CO2)/V(空氣)=4.48×10-7÷V(空氣)(CO2)=(44g/mol×2×10-6mol/L)/(29g/mol÷22.4L/mol×V(空氣))通過這兩條式子，可以算出CO2濃度三．課題結果分析及建議：3．1通過兩次實驗，得出三組數(shù)據(jù)進行分析和整理，我們得到了下面的表格：實驗數(shù)據(jù)表格（第一次）數(shù)據(jù)組別抽取氨水體積(ml)吸取氣體總體積(ml)CO2濃度質量分數(shù)體積分數(shù)第一組2ml180ml約0.03%約0.025%第二組2ml132ml約0.05%約0.034%第三組2ml100ml約0.068%約0.045%三次測量體積分數(shù)的圖像（第一次）實驗數(shù)據(jù)表格(第二次)數(shù)據(jù)組別抽取氨水體積(ml)吸取氣體總體積(ml)CO2濃度質量分數(shù)體積分數(shù)第一組2ml198ml約0.034%約0.023%第二組2ml136ml約0.05%約0.033%第三組2ml98ml約0.069%約0.046%三次測量體積分數(shù)的圖像（第二次）0.0460.0330.0230.0460.0330.023通過上面表格和圖像，可以看出，當教室人來齊時，即大約60人的時候，教室CO2濃度是無人時的兩倍，而當教室人數(shù)約30人時，濃度變化卻沒有那么大。四、我們做實驗時，正處夏季，此時教室門窗全開，而且開著五扇風扇，促使空氣流通，使CO2濃度降低。另據(jù)我們觀察，在冬天或下雨等較冷的天氣時，大部分教室都是把窗戶緊閉，風扇也沒開，此時教室就如一個密室，CO2濃度將大幅度的提高，人一旦進入這樣的“密室”，會感覺溫暖了許多，而且會覺得空氣比外面差很多。在這樣的“密室”里學習，其效率會很高嗎？而且有時還要在里面呆近一個半小時，這樣的學習環(huán)境更讓人擔憂了。對此，我們小組提出了以下幾點建議：從門窗上看，最簡單的辦法是把門窗和風扇都開著，不管天氣的冷熱，門窗都不應關閉這樣可以讓教室內外空氣進行交流，降低教室內CO2濃度。如果天氣過冷，坐在窗邊的同學就應穿多衣服。從學生的流動上看，在課間休息時，應該到教室外活動，這樣即可以呼吸新鮮空氣，提高精神，又可以讓教室進行一次徹底的換氣，以降低教室CO2濃度。從學生的人數(shù)上看，在我們學校，一個教室一般人數(shù)都是60多人，這已經是很不錯的，但在有些學校，一個教室有的70多人，甚至有近90的。通過我們實驗證實當教室人數(shù)為原來的一半時，CO2濃度會大大降低，而且，在美國等一些發(fā)達國家，一個教室學生人數(shù)一般在30人左右。所以，如果有條件的話，學?？蛇m當?shù)亟档兔總€班的人數(shù)，這樣對降低教室CO2濃度有很大好處，同時也有利于教師的管理和師生之間的交流，有利于學習。從環(huán)保上看，多種植物一直是作為環(huán)境保護的根本手段。教學樓旁邊可多種一些樹，即可以調節(jié)氣溫，又可以吸收CO2而放出氧氣；我們發(fā)現(xiàn)，在一些學校，有在走廊外種植一些較小的植物，這也是一種好的方法；教室外可以種植物，教室內也同樣可以，在白天時，把植物拿入教室內，可以吸收CO2又增加了氧氣的含量，但在晚上，則要把植物拿出教室，防止進行呼吸作用時，與人爭氧氣。草坪是二氧化碳的最好消耗者。生長良好的草坪,每平方米1小時可吸收二氧化碳1.5克,每人每小時呼出的二氧化碳約為38克,所以如有25平方米的草坪,就可以把一個人呼出的二氧化碳全部吸收。由此可見,城市中的草坪對凈化空氣有何等重要的作用,這也是人們站立于大草坪上感到空氣特別新鮮的原因。所以教學樓前種草坪也是很有成效的。五、研究心得看來，二氧化碳與人類健康有莫大的關系??！同學們以后上課時只有多通風換氣才能防止打瞌睡??！以上就是我們小組的研究成果，希望能對同學們有所幫助，這也是我們研究的目的。六、附錄【參考文獻】毛東海,吳俊明;化學課堂教學中研究性學習的多維分類嘗試[J];中學化學教學參考;2004年10期汪英;新化學課程標準教學方